專利名稱：試劑分配裝置及輸送方法
試劑分配裝置及輸送方法 獄領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種可用于分配氣相或液相試劑(reagent)的氣相或液相試劑 分配裝置，該試劑諸如是用于在半導(dǎo)體材料和器件的制造中沉積材料的前驅(qū)體 (precursor)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體和庫lj藥工業(yè)中使用的高純度化學(xué)品需要專門的封裝以在儲存中保
持其純度。湖于與空氣和/或空氣中水蒸氣發(fā)生鵬的化學(xué)品尤其如此。通常， 這些高純度化學(xué)品以在容器(如鼓泡器或安瓿中)中的方式來提供。
現(xiàn)代化學(xué)氣相沉積和原子層沉積工具利用鼓泡器或安瓿將前驅(qū)體化學(xué)品輸 送到沉積室中。這些鼓泡器或安瓿借助于使載氣會S1含有高纟TO液態(tài)前驅(qū)體化 學(xué)品的容器并將前驅(qū)體蒸氣隨同載氣一起碰到沉積室中而工作。
典型地，該，可以制作成單部件式容器(即頂蓋或蓋子不可從基部上取 下)或兩部件式容器(即頂蓋或蓋子可從基部上取下，并且可以通過栓附接到 該基部)。單部件式容器具有高度的完整性，但是與兩部件式容器相比難于清 潔。由于頂蓋或蓋子可以從基部取下，所以兩部件式容器更易于清潔但難于密 封和重復(fù)使用。更易于清潔的特點允許兩部件式容M重復(fù)使用方面優(yōu)于禾擁
單部件式#11所售 程度。容器的重復(fù)JOT對于最小化^和環(huán)境問題是 重要的。
隨難成電路的尺寸減小，其內(nèi)部元件或特征部的尺寸也在減小。隨著尺 寸減小，對更高纟頓化學(xué)品的要求也相應(yīng)增加，以條質(zhì)產(chǎn)生的影響最小化。 因而供應(yīng)商不僅必須能夠制造髙純度化學(xué)品，而且必須肯辦在保持高純度的容 器中輸送它們。
在二十世紀(jì)九十年代后期，構(gòu)^MI容器的標(biāo)準(zhǔn)材料從易碎的石英轉(zhuǎn)^
不f^。例如，參見第5607002號美國專利。紅業(yè)中這些容器公知為鼓泡器 或者安瓿，并且目前通常由不糊(例如，316SS)進(jìn)行構(gòu)建。例如，參見第3930591號、第6029717號和第7077388號美國專利。
進(jìn)一步，在多數(shù)情況下，為了增加前驅(qū)體的蒸氣壓力，并因而增加載氣中 化學(xué)品的量，必須M某些方式加熱安瓿。監(jiān)控安瓿內(nèi)的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品的
m從而控制蒸氣壓力是重要的。
矢口道安瓿內(nèi)的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品何時接近于耗盡也是重要的，以便在一個 化學(xué)氣相沉積或原子層沉積循環(huán)的末期可以對安^iia行更換。如果安瓿在一個
循環(huán)周期的中it^ (rundiy),徵比晶片纟絵損壞從而導(dǎo)致數(shù)百萬美元的潛 在損失。因此，理想的做法是在安瓿內(nèi)殘留盡可能少的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品，以 避免浪費寶貴的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品。隨著化學(xué)品前驅(qū)體財?shù)奶岣?，盡可能少 地浪費化學(xué)品變得更加重要。
為了使兩部件式高純度化學(xué)品容器獲得商業(yè)上的認(rèn)可，有必要開發(fā)出更力口 可靠的密封(方式)。第6905125號美國專利涉及一種金屬墊圈(例如C形環(huán)墊 圈)，以防止流體從半導(dǎo)體制造裝置中泄漏。用于電子工業(yè)中的高純度化學(xué)品 要求能承受高真空的不泄漏容器。
在本領(lǐng)域中，理想的是提供一種能保持前驅(qū)體化學(xué)品的高純度、且還能增 加裝置中前驅(qū)體化學(xué)品的利用、并相應(yīng)地減少前驅(qū)體化學(xué)品浪費的、易于清潔 的兩部件式氣相或液相試劑分配裝置。
對肭^
本發(fā)明部分地涉及一種氣相試劑分配裝置，包括
器皿(vessel)，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi) 部器皿室以保持高至灌裝線(fill level)的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線;ti 的內(nèi)部氣體空間；
戶;M頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口、以及<趟
的一個或多個其他面密封端口開口 ；
所述第一面密封端口開口具有連接于其上的載氣供應(yīng)入口接頭(fitting);
連接教adapter)，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸 ^ 述第一面密封端口開口以及所述內(nèi)部氣體空間而iSA源化學(xué)品，并且載氣可以 M該導(dǎo)管^A源化學(xué)品中以促使源化學(xué)品蒸氣的至少一部分被帶入至所述載 氣中，從而產(chǎn)生到灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰;i^f述第一面密封端口開口的入口端和鄰;i^f^壁部件的出口端； 所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中
所述相對的表面彼J1W接觸；
所^^屬面密封墊圈與所鄉(xiāng)一面密封端口開口和所述載氣供^A 口接頭
的所述相對的表面對準(zhǔn)^t觸；
緊固部件，用于M^f述相對的表面和所述金屬面密封墊圈將所述載氣供
應(yīng)入口接頭固定到所述第一面密封端口開口；以及
所鄉(xiāng)二面密封端口開口具有連接于其上的^目試劑出口接頭，ffi31氣相 試劑出口接頭可以/A^f述裝置中分配所述氣相試劑。
本發(fā)明還部分地涉及一種將氣相試劑輸,沉積室的方法，包括
提供氣相試劑分配裝置，所述氣相試劑分配裝置包括
器皿，其包括頂壁部件、偵膛部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室 以《辦高至(upto)灌裝線的源化學(xué)品，并額夕順定出灌裝線U的內(nèi)部氣體空 間；
所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口幵口、以及任選 的一個或多個其他面密封端口開口 ；
所述第一面密封端口開口具有連接于其上的載氣供應(yīng)入口接頭；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸M31所述第一
面密封端口開口以^ff述內(nèi)部氣體空間而進(jìn)入源化學(xué)品，并且載氣可以ma該
導(dǎo)管^A源化學(xué)品中以促使源化學(xué)品蒸氣的至少一部分被帶入至所述載氣中， 從而產(chǎn)生到灌裝線n的所述內(nèi)部氣體空間的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰近 所述第一面密封端口開口的入口端和鄰近所皿壁部件的出口端；
所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中 所述相對的表面彼此不相互接觸；
所#屬面密封墊圈與所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭 的所述相對的表面對準(zhǔn)，觸；
緊固部件，所述緊固部件用于通5i^述相對的表面和所M屬面密封墊圈
將戶/f^載氣供應(yīng)入口接頭固定至IJ所述第一面密封端口開口 ；
載氣供應(yīng)管線， 外部從載氣供應(yīng)入口接爿申出，以將載氣,至所述 源化學(xué)品中，所述載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多^氣流量控制閥，用于控制從其中M的載氣的流量；
所職二面密封端口開口具有連接于其上的氣相試齊咄口接頭，通過氣相 試齊咄口接頭接頭可以i^f述裝置中對所述氣相試劑進(jìn)行分配；
氣相試劑排放管線，其在外部從氣相試劑出口接W申出，以從灌裝線之上 的所述內(nèi)部氣體空間移走氣相試劑，氣相試齊鵬敞管線任選地包含位于其中的 一個或多^目試劑流量控制閥，用來控制從其i!31的氣相試劑的流量。
向所述氣相試劑分配裝置中添加源化學(xué)品；
將所述氣相試劑分l^置中的源化學(xué)品加熱至足以使源化學(xué)品汽化的溫 度，以提供氣相試劑；
將載氣通過所述載氣供應(yīng)管線和所述導(dǎo)管供i^f述氣相試劑分配裝置
中；
ffl31所述氣相試齊鵬瞰管線從所述氣相試劑分配裝置中抽出所述氣相試劑 和載氣；
將所述氣相試齊,載氣供應(yīng)i^萬述沉積室中。
本發(fā)明皿一步部分地涉及一種液相試劑分配裝置，包括
器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室
以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間； 所述頂壁部件具有第一面密封端口幵口、第二面密封端口開口、以及任選
的一個或多個其他面密封端口開口 ；
所述第一面密封端口開口具有連接于其上的惰性氣體供應(yīng)入口接頭，皿
惰性氣體供應(yīng)入口接頭情性氣體可以供腿灌裝^t上的內(nèi)部氣體空間中，以
對位于灌裝線上的內(nèi)部氣體空間加壓；
所述第二面密封端口開口具有連接于其上的液相試劑出口接頭；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸iii31第二面密
封端口開口和內(nèi)部氣體空間而^4A源化學(xué)品，并M過該導(dǎo)管可以從所述裝置 中分配液相試劑，所述導(dǎo)管具有鄰近^^第二面密封端口開口的出口端和鄰近 所,壁部件的入口端；
所述第二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭具有相對的表面，其中 所述相對的表面彼此不相互接觸；
所述金屬面密封墊圈與所鄉(xiāng)二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭的戶皿相對的表面對準(zhǔn)#^;以及
緊固部件，所述緊固部件用于M^述相對的表面和所M屬面密封墊圈 將所述液相試劑出口接頭固定到所述第二面密封端口開口 ；
本發(fā)明皿一步部分地涉及一種將氣相試劑輸i^M沉積室的方法，包括
提供液相試劑分配裝置，所述液相試劑分配裝置包括
器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造鵬成內(nèi)部器皿室 以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間； 所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口、以及任選
的一個或多個其他面密封端口開口 ；
所述第一面密封端口開口具有連接于其上的情性氣體供/SA口接頭，惰性
氣體可以M惰性氣體供應(yīng)入口接頭供應(yīng)至灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間中，以
對所述位于灌裝線上的內(nèi)部氣體空間加壓；
所述第二面密封端口開口具有連接于其上的液相試劑出口接頭；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸M^ 述第二
面密封端口開口以及所述內(nèi)部氣體空間而進(jìn)入所述源化學(xué)品，并且ffl31該導(dǎo)管
可以從所述裝置中對液相試劑進(jìn)行分配，所述導(dǎo)管具有鄰^^述第二面密封端
口開口的出口端和鄰近戶;M/i壁部件的入口端；
所述第二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭具有相對的表面，其中 所述相對的表面彼此不相互接觸；
所齢屬面密封墊圈與所鄉(xiāng)二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭 的所述相對的表面對準(zhǔn)，觸；
緊固部件，所述緊固部件用于通31^述相對的表面和所M屬面密封墊圈 將所述液相試劑出口接頭固定至IJ所述第二面密封端口開口；
惰性氣體供應(yīng)管線，其在外部從惰性氣體供^A口接^申出，以傳輸惰性 氣體至灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間中，所述惰性氣體供應(yīng)管線包含位于其 中的一個或多個隋性氣 量控制閥，用于控制從其中皿的惰性氣體的流量; 以及
液相試劑排放管線，其在外部iA^述液相試齊咄口接w申出，以從戶;M器
皿中移走液相試劑，所述液相試劑排放管線任艦包含位于其中的一個或多個
液相試劑流量控制閥，用于控制從其艦的液相試劑的^S:;
9向所述液相試劑分,置添加液相試劑；
任選地，將所述液相試劑分配裝置中的固 化學(xué)品加熱至足以使固, 化學(xué)品熔化的 ，，以提供液相試劑；
將惰性氣體ilil所述惰性氣體供應(yīng)管線供應(yīng)i^f述液相試劑分配裝置中； fflil所述導(dǎo)管和所述液相試劑排放管線A^述液相試齊吩配驢中抽出所
述液相試劑；
提供汽化裝置，所述汽化裝置包括
器皿(vessel)，其構(gòu)造成形成內(nèi) 皿室，以汽化液相試劑； 所述液相試劑排放管線將所述液相試劑分配裝置連接至所述汽^^置；
所述汽化裝置的一部分具有載氣供應(yīng)入口開口， Mii載氣供應(yīng)入口開口將 載氣供應(yīng)a^f述汽化裝置，以紹妙;f述液相試齊啲蒸氣被帶入至所述載氣中，
從而產(chǎn)生氣相試劑；
所述汽化裝置的一部分具有氣相試劑出口開口， M氣相試劑出口開口可 以^AM述汽化體中對所述氣相試劑進(jìn)行分配；
載氣供應(yīng)管線，^m述汽化裝置外部iA^述載氣供應(yīng)入口開口伸出，以
將載氣輸送至所述汽化裝置中，所述載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多個
載氣流量控制閥，用于控制從其中通過的載氣的流量；
氣相試劑排放管線，其在所述汽化裝置外部從氣相試齊咄口開口伸出，以 將氣相試劑M^述汽化裝置中轉(zhuǎn)移至所述沉積室中，所述氣相試劑排放管線任 選地包含位于其中的一個或多^相試劑流量控制閥，用于控制從其中通過的 氣相試劑的流量；
將所述液相試劑供isia^M汽化裝置中； 將戶;f^汽ii^g中的所述液相試劑加熱至足以^f妙腐液相試劑汽化的溫
度，以提供自氣相試劑；
M3^f述載氣供應(yīng)難將載氣供應(yīng)艦述汽條置中； M^/f述氣相試劑排放管線^艦汽〗機(jī)置中抽出所述氣相試劑和載氣；
以及
將所述氣相試劑和載氣供應(yīng)ia^f述沉積室中。
本發(fā)明還部分地涉及一種氣相試劑分配裝置，包括
器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，糊造成形成內(nèi)部器皿室以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并害妙順定出灌裝線;^±的內(nèi)部氣體空間； 所述頂壁部件具有面密封端口開口以及任選的一個或多個其他面密封端口
開口；
面密參ir形接頭，其具有面密封開口、載氣供應(yīng)入口開口和氣相試劑出口開
所述面密封端口開口具有fflilff述面密封開口連接至其上的所述面密封T 形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表面，其中所述相 對的表面彼此不接觸；
面對準(zhǔn)并接觸；- 、、'、f 、" 、、、、、
用于ffi31所述相對的表面和所述面密封墊圈將戶，面密iifT形接頭固定到 所述面密封端口開口的緊固部件；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸ffi3^f述載氣 供應(yīng)入口開口、所述面密封開口、所述面密封端口開口以及所述內(nèi)部氣體空間 而SA所述源化學(xué)品，并且載氣可以M該導(dǎo)管^A源化學(xué)品中以促使源化學(xué) 品蒸氣的至少一部分被帶入至所述載氣中，從而產(chǎn)生到灌裝線之上的所述內(nèi)部 氣體空間中的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰近所述載氣供應(yīng)入口開口的入口端 和鄰近所,壁部件的出口端；
所述載氣供應(yīng)入口開口具有與其附接的載氣供應(yīng)入口接頭；
所述載氣供應(yīng)入口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中所 述相對的表面彼此不接觸；
所i^^屬面密封墊圈與所述載氣供應(yīng)入口開口和所述載氣供l3ZA口接頭的 所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
用于MM所述相對的表面和所^^屬面密封墊圈將所述載氣供應(yīng)入口接頭 固定至,述載氣供^A 口開口的緊固部件；
環(huán)形空間，所述環(huán)形空間位于所述導(dǎo)管的夕卜壁與所述載氣供ISA口開口、 所述面密封開口和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，艦該環(huán)形空間可以M^f 述裝置中艦氣相試齊咄口開口對所述氣相試劑進(jìn)行分配。
本發(fā)明皿一步部分地涉及一種將氣相試劑mm至沉積室的方法，包括
提供氣相試劑分配裝置，所述氣相試劑分配裝置包括器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室
以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額夕順定出灌裝線;ti:的內(nèi)部氣體空間； 所述頂壁部件具有面密封端口開口以及任選的一個或多個其他面密封端口
開口；
面密MT形接頭，其具有面密封開口、載氣供應(yīng)入口開口和氣相試劑出口開
所述面密封端口開口具有M;所述面密封開口連接至所述面密封端口開口 的所述面密,1T形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表
面，其中所述相對的表面彼此不接觸；
面密封墊圈，其與所述面密封端口開口和所述面密封開口的所述相對的表 面對準(zhǔn)并接觸；
用于M31所述相對的表面和所述面密封墊圈將所述面密^T形接頭固定到 所述面密封端口幵口的緊固部件；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸M^f述載氣 供應(yīng)入口開口、所述面密封開口、所述面密封端口開口以及所述內(nèi)部氣體空間
而進(jìn)入所述源化學(xué)品，并且載氣可以m該導(dǎo)管^A源化學(xué)品中以促使源化學(xué)
品蒸氣的至少一部分被帶入至所述載氣中，從而產(chǎn)生到灌裝線a的所述內(nèi)部 氣體空間中的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰^Bff述載氣供應(yīng)入口開口的入口端 和鄰i^f，壁部件的出口端；
所述載氣供iSZA 口開口具有與其附接的載氣供i^A 口 M;
所述載氣供應(yīng)入口幵口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中所
3^相對的表面彼此不接觸；
所述金屬面密封墊圈與所述載氣供應(yīng)入口開口和所述載氣供iSA口接頭的 所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
用于M31所述相對的表面和所述金屬面密封墊圈將所述載氣供應(yīng)入口接頭
固定到所述載氣供應(yīng)入口開口的緊固部件；
環(huán)形空間，戶，環(huán)形空間位于所述導(dǎo)管的夕卜壁與所述載氣供I^A口開口 、
所述面密封開口和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，M:該環(huán)形空間可以羅
述裝置中i!31氣相試劑出口開口對所述氣相試齊i腿行分配。
載氣供應(yīng)管線，其在外部從載氣供應(yīng)入口接爿申出，以將載氣輸送至所述源化學(xué)品中，所述載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多1^氣流量控制闊， 用于控制從其中艦的所述載氣的流量；
氣相試齊胡坊文管線，^^:外部w; 述氣相試齊咄口開口伸出，以將氣相試 劑從灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間中移走，所述氣相試齊鵬撖管線任選地包 含位于其中的一個或多竹相試劑流量控制閥，用于控制從其中通過的氣相試
劑的流量；
向所述氣相試劑分配體中添加源化學(xué)品； 將所述氣相試劑分配裝置中的源化學(xué)品加熱至足以使源化學(xué)品汽化的溫
度，以提供氣相試劑；
將載氣通MM述載氣供應(yīng)管線和所述導(dǎo)管供應(yīng)至斷述氣相試劑分配裝置
中；
aa^述氣相試齊朗防文管線從所述氣相試劑分配裝置中抽出所述氣相試劑
和載氣；以及
將所述氣相試劑和載氣供應(yīng)到所述沉積室中。
本發(fā)明碰一步部分地涉及一種液相試劑分配體，包括
器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室
以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間； 所述頂壁部件具有面密封端口開口以及任選的一個或多個其他面密封端口
幵口；
面密條tr形接頭，其具有面密封開口、惰性氣體供應(yīng)入口開口和液相試劑出 口開口；
所述面密封端口開口具有M31所述面密封開口連接至0f^面密封端口開口 的所述面密多1T形接頭，所述面密封端口開口禾口所&面密封開口具有相對的表
面，其中所述相對的表面W:不接觸；
面密封墊圈，其與所述面密封端口開口和所述面密封開口的所述相對的表 面對準(zhǔn)并接觸；
用于m自相對的表面和所述面密封墊圈將所述面密itr形接頭固定到
所述面密封端口開口的緊固部件；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸Mil^述液相 試劑出口開口、所述面密封開口、所述面密封端口開口以^^f述內(nèi)部氣體空間
13而iftA源化學(xué)品，并且ffi31該導(dǎo)管可以從所述裝置中対液相試劑進(jìn)行分配，所
述導(dǎo)管具有鄰近所述液相試劑出口開口的出口端和鄰近所^a部件的入口
端；
戶微液相試劑出口開口具有與其連接的液相試劑出口接頭；
所述液相試齊咄口開口和所述液相試劑出口接頭具有相對的表面，其中所 述相對的表面彼此不接觸；
所述金屬面密封墊圈與所述液相試齊咄口開口和所述液相試齊咄口接頭的 所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
用于3I31所述相對的表面和所述金屬面密封墊圈將所述液相試齊咄口接頭 固定至(J所述液相試劑出口幵口的緊固部件；
環(huán)形空間，戶湖環(huán)形空間位于所述導(dǎo)管的夕卜壁與所述液相試齊咄口開口、 面密封開口和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，皿該環(huán)形空間可以皿該惰 性氣體供應(yīng)入口開口將惰性氣體供應(yīng)至位于灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間，從而 對灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間加壓。
本發(fā)明皿一步部分地涉及一種將氣相試劑輸送至沉積室中的方法，包括:
提供液相試齊盼鵬置，所述液相試劑分配裝置包括
器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造鵬成內(nèi)部器皿室 以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并客矽卜限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間；
所述頂壁部件具有面密封端口開口以及可選擇性地一個或多個其他面密封 端口開口；
面密靴形接頭，其具有面密封開口、惰性氣體供應(yīng)入口開口和液相試劑出 口開口；
所述面密封端口開口具有Mil所述面密封開口連接至戶;M面密封端口開口 的所述面密ltr形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表
面，其中所述相對的表面彼此不接觸；
面密封墊圈，其與所述面密封端口開口和所述面密封開口的所述相對的表 面對準(zhǔn)并接觸；
用于皿所述相對的表面和所述面密封墊圈將所述面密itT形接頭固定到 所述面密封端口開口的緊固部件；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸M0 述液相試劑出口開口、所述面密封開口、所述面密封端口開口以及所述內(nèi)部氣體空間
而iSA源化學(xué)品，并^ail31該導(dǎo)管可以從所述裝置中對液相試劑進(jìn)行分配，所 述導(dǎo)管具有鄰近戶做液相試劑出口開口的出口端和鄰35^艦壁部件的入口 端；
所述液相試劑出口開口具有連接于其上的液相試劑出口接頭；
所述液相試齊咄口開口和所述液相試劑出口接頭具有相對的表面，其中所 述相對的表面彼此不接觸；
所跪?qū)倜婷芊鈮|圈與所述液相試齊咄口開口和所述液相試齊咄口接頭的 所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
用于M所述相對的表面和所臉屬面密封墊圈將所述液相試劑出口接頭 固定至,述液相試劑出口開口的緊固部件；
環(huán)形空間，所述環(huán)形空間位于所述導(dǎo)管的夕卜壁與所述液相試劑出口開口 、 所述面密封開口和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，M該環(huán)形空間可以將惰 性氣體通過惰性氣體供應(yīng)入口開口供應(yīng)至灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間中，從而 對位于灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間進(jìn)行加壓；
惰性氣體供應(yīng)管線，其在外部從惰性氣體供/SA口接頭伸出，以輸送惰性 氣體至灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間中，其中所述惰性氣體供應(yīng)管線包含位 于其中的一個或多個隋性氣體流量控制閥，用于控制從其中M的所述惰性氣 體的流量；以及
液相試劑排放管線，縱外部i^/f述液相試齊咄口接3M申出，以i^f述器 皿中移走液相試劑，所述液相試劑排放管線任淑也包含位于其中的一個或多個
液相試劑流量控制閥，用于控制從其中M;的液相試劑的流量；
向所述液相試劑分配體添加液相試劑；
任艦，將所述液相試劑分配裝置中的固鄉(xiāng)化學(xué)品加熱至足以使固鵬 化學(xué)品熔化的旨，以提供液相試劑；
將情性氣體艦所述惰性氣體供應(yīng)管線供應(yīng)到所述液相試劑分,置中；
M3^f述導(dǎo)管和所述液相試劑排放管線/A^述液相試劑分配體中抽出所 述液相試劑；
提供汽化裝置，所述汽化裝置包括
器皿，其構(gòu)造成形成內(nèi)臓皿室，以汽化液相試抓所述液相試劑排放管線將所述液相試劑分配體連接到所述汽化體；
戶;f^汽化裝置的一部分具有載氣供應(yīng)入口開口，載氣可以通過載氣供iSA 口開口供應(yīng)至所述汽化裝置，以使所述氣相試劑的蒸氣被帶入至所述載氣中，
從而產(chǎn)生氣相試劑；
所述汽化裝置的一部分具有氣相試齊咄口開口， ilil氣相試齊咄口開口從 所述汽化裝置中分配所述氣相試劑；
載氣供應(yīng)管線，^f述汽化裝置外部/A^述載氣供iSA口開口伸出，以
將載氣輸iHM所述汽化裝置中，所述載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多個
載氣流量控制閥，用于控制從其中通過的載氣的流量；
氣相試劑排放管線，其在所述汽化裝置外部從氣相試劑出口開口伸出，以
將氣相試齊|』 萬述汽化裝置中轉(zhuǎn)移至所述沉積室中，所述氣相試劑排放管線任
選地包含位于其中的一個或多竹相試劑流量控制閥，用于控制從其中通過的
氣相試劑的流量；
將所述液相試劑供應(yīng)至所述汽化裝置中；
將所述汽化裝置中的所述液相試劑加熱至足以^^述液相試齊,化的溫 度，以提供所述氣相試劑；
M^f述載氣供應(yīng)管線將載氣供應(yīng)至所述汽化裝置中；
ilii^述氣相試劑排放管線/A^述汽化驢中抽出所述氣相試劑和載氣-,
以及
將所述氣相試劑和載氣供應(yīng)至所述沉積室中。
本發(fā)明的氣相試劑分配裝置或組件可以廣泛用于各種處理系統(tǒng)中，包括例 如化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，其中來自供應(yīng)器皿的氣相試劑被傳輸至化學(xué)氣相沉積室 中，以將將材料層從源蒸氣沉積至眺學(xué)氣相沉積室中的襯底上。
本發(fā)明的氣相或液相試劑分配裝置或組件易于淸潔、保餘液態(tài)前驅(qū)體化學(xué) 品的鄉(xiāng)艘、提高液態(tài)或固體前驅(qū)體化學(xué)品的禾,率并因而減少浪費。
本發(fā)明的其他方面、特征和實施例從隨后的公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求中將 更為明顯。
圖1是以部分截面圖示出的不帶有汲取管的氣相試劑分配裝置、帶有鼓泡器管的氣相試劑分配裝置和帶有汲取管的液相試齊盼,置的圖示。
圖2是以截面圖示出的連接器(即金屬面密封墊圈和導(dǎo)管)的圖示。
圖3是以截面圖示出的將單端口容器轉(zhuǎn)換成帶有導(dǎo)管的雙端口容器的圖示。
圖4是以截面圖示出的可以用于組裝不帶連接器的金屬面密封墊圈連樹牛
的各個部件的圖示。
圖5是以截面圖示出的可以用于組裝帶連接器的金屬面密封墊圈連樹牛的
M元件的圖示。
圖6是以截面圖示出的ffi31不帶連接器的金屬面密封墊圈連銜特啼連接 器的金屬面密封墊圈連掛牛的流動路徑的圖示。
具體實施例方式
本發(fā)明減少了支持不同應(yīng)用場合所需要的容器設(shè)計的數(shù)量。不帶導(dǎo)管的標(biāo) ,端口容器肖 將墊歐導(dǎo)管連接器插入在這些端口中的一個端口和相應(yīng) 的閥之間而轉(zhuǎn)換成會,在需要導(dǎo)管(即，用于氣,送的鼓泡器管或用于液體 輸送的汲取管)的應(yīng)用場合中使用的容器(參見圖1)。容器的總高度沒有變化。 與現(xiàn)有技術(shù)不同，導(dǎo)管未焊接至容器的頂部，因此在有必要進(jìn)行改動和/或替換 的情況下，可以將其移除。這使得靈活性增加。
本發(fā)明的實施沒有增加將導(dǎo)管附加到使用了面密封端口的容器(即，己使 用墊圈來密封該連接件)上而所需的長度。將導(dǎo)管附加到使用面密封接頭的端 口可以ffl3^OT帶壓合接頭的連接器來實現(xiàn)。將導(dǎo)管穿過壓合接頭插A^j所希 望的長度，并且然后將壓合接頭固定在導(dǎo)管上。在密封性方面，壓合接頭通常 不如使用面密封(可動) 1焊接(不可動)的方^結(jié)合兩個元#^人滿 意。將導(dǎo)管附加至鞭用面密封接頭的端口可以M使用相對的面密封元件來實 現(xiàn)，該相對的面密封元件帶有焊接在其上的導(dǎo)管，且該相對的面密封元件具有 和該端口相反的屬性(公或母)。從一般觀點來看，本發(fā)明比將導(dǎo)管焊接到接 頭上更好，因為它 用的(即，墊圈/導(dǎo)管連接器將與具有公或母的面密封端 口起作用)。
本發(fā)明通過允許使用一組標(biāo)準(zhǔn)的墊l/導(dǎo)管連接器而簡化了導(dǎo)管的附加。對 墊驟導(dǎo)管連接器的改動能夠在不將容器暴露至與該改動工藝相關(guān)聯(lián)的污染中 (例如，機(jī)械加工^接產(chǎn)生的顆粒)的情況下來實現(xiàn)。通過切短勵Q長可容易
17地改變導(dǎo)管的長度?？梢?拉于容器對墊郾導(dǎo)管驗器進(jìn)行泄漏檢查。與墊^/ 導(dǎo)管連接器相比，糾正直接焊接到容器上的汲取管的接縫處的泄漏的成本更高 (即，安瓿的價值明顯比墊圈/導(dǎo)管連接器高)。
本發(fā)明的各種改動和變形包括用于構(gòu)造織和連接器的不同材料(例如，
銅、不銹鋼、鋁、鎳、特氟隆(Teflon)等)的i頓；在形成該連接器時將墊圈連 接到導(dǎo)管的不同方法(如，焊接、機(jī)械加工、收縮配合等)的使用；不同的面 密封墊圈的，(如，平的或，(contoured)的)和制造商(例如,Parker， Hy-Tech, SwagelokFujikin等)的使用；不同尺寸的墊圈和導(dǎo)管(如，1/8英寸、1/4英寸， 1/2英寸等)的使用；導(dǎo)管的長度可以改變；導(dǎo)管可以任選地具有沿長度方向的
孔；以及導(dǎo)管可以沿其長度方向有變化(即，不均勻的橫截面)。
如上所述以及參考圖l,本發(fā)明部分地涉及氣相(v鄰orphase)試劑分配裝
置，包括
器皿，所述器皿包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，，it^形成內(nèi)部
器皿室以保持高至灌裝線(fill level)的源化學(xué)品，并額夕順定出灌裝線之上的 內(nèi)部氣體空間；
所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口、以及任選 地具有一個或多個其他面密封端口開口 ；
戶;M第一面密封端口開口具有連接于其上的載氣供應(yīng)入口接頭(fitting);
連接器，所鵬接器包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸M:
所述第一面密封端口開口、以及所述內(nèi)部氣體空間至源化學(xué)品，并M1該導(dǎo) 管載氣可以MA源化學(xué)品中以促使源化學(xué)品蒸氣的至少一部分被帶入至所述載
氣中，從而產(chǎn)生至U灌裝線;tJ:的所述內(nèi)部氣體空間的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具 有鄰 一面密封端口開口的入口端和鄰^^; 述底壁部件的出口端；
所述第一面密封端口開口和所述載氣供ISA口接頭具有相對的表面，其中
所述相對的表面彼此不相互接觸；
所述金屬面密封墊圈與所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭
的所述相對的表面對準(zhǔn)雜觸
緊固部件，所述緊固部件用于將所述載氣供應(yīng)入口接頭通過所述相對的表 面和所述金屬面密封墊圈固定到所述第一面密封端口開口；以及
戶鵬第二面密封端口開口具有連接于其上的氣相試劑出口接頭，通過氣相試劑出口接頭可以M^述裝置對戶腐氣相試劑進(jìn)行分配。
所述氣相試劑分配^g進(jìn)一步包括載氣供應(yīng)管線，載氣供應(yīng)管線在外部
^!A^述載氣供應(yīng)入口接JM申出，以將載氣傳輸至所述源化學(xué)品中，所述載氣供 應(yīng)管線包含位于其中的一個或多^氣^fi控制閥，用于控制從其通過的載氣 的流量；以及氣相試齊鵬微管線，氣相試劑排放管線在外部從氣相試劑出口接 頭伸出，以將氣相試劑/A^述灌裝線上的所述內(nèi)部氣體空間中移走，所述氣相 試劑排放管線任選地包含位于其中的一個或多^n相試劑流量控制閥，用于控 制從其艦的氣相試劑的 縫。
所述氣相試劑分配裝置進(jìn)一步包括與氣相輸送沉積系統(tǒng)成氣相試劑流動連 通的該氣相試劑排放管線，所述沉積系繊自化學(xué)氣相^f只系統(tǒng)或原子層沉積 系統(tǒng)。
如上所述以及參考圖l,本發(fā)明還部分地涉及液相試劑分配裝置，包括 器皿，所述器皿包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)艦形成內(nèi)部
器皿室以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空
間；
所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口、以及任選 地具有一個或多個其他面密封端口開口 ；
所述第一面密封端口開口具有連接于其上的惰性氣體供應(yīng)入口接頭，惰性 氣體可以ilil惰性氣體供應(yīng)入口接頭供應(yīng)至灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間中，以 對所述位于灌裝線上的內(nèi)部氣體空間加壓；
所述第二面密封端口開口具有連接于其上的液相試劑出口接頭；
連接器，所m接器包,接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸Mil
所述第二面密封端口開口、以及所述內(nèi)部氣體空間至源化學(xué)品，并M31該導(dǎo) 管可以從所i^g中對液相試劑進(jìn)行分配，所述導(dǎo)管具有鄰近所述第二面密封 端口開口的出口端和鄰i^f述底壁部件的入口端；
所述第二面密封端口開口和所逾液相試劑出口接頭具有相對的表面，其中 戶皿相對的表面彼此不相互接觸；
所述金屬面密封墊圈與所述第二面密封端口開口和所述液相試劑出口 的所述相對的表面對準(zhǔn)^^觸；和
緊固部件，所述緊固部件用于將液相試齊咄口接頭通過所述相對的表面和所述金屬面密封墊圈固定到所述第二面密封端口幵口 。
所述液相試劑分配裝置進(jìn)一步包括惰性氣體供應(yīng)管線，惰性氣體供應(yīng)管 線在外部從惰性氣體供應(yīng)入口接頭伸出，以輸送惰性氣體至位于灌裝線之上的 所述內(nèi)部氣體空間中，所述惰性氣體供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多個隋性
氣體流量控制閥，用于控制從其iM:的惰性氣體的流量；和液相試劑排放管線, 液相試劑排放管線在外部w; 述液相試劑出口接^M申出，以^^f述器皿中移走
液相試劑，所述液相試齊鵬瞰管線任iiJ4包含位于其中的一個或多個液相試劑
流量控制閥，用于控制從其通過的液相試齊啲流量。
所述液相試齊吩鵬置進(jìn)一步包括與汽化裝置成液相試劑流動魏的該液 相試劑排放管線，所述汽化裝置與氣相輸送沉積系統(tǒng)成氣相試劑流動,，所 述沉積系統(tǒng)選自化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)或原子層沉積系統(tǒng)。
該器皿或安瓿典型地可以由不鄉(xiāng)(例如316L)機(jī)働[]工而成，并電解拋
光以防止對前驅(qū) 體或固體的源化學(xué)品的污染。連接器也典型地可以由不銹 鋼機(jī)械加工而成。任選地，該蓋或者頂壁部件為可拆裝的，以便于清潔和重復(fù) <頓。器皿可以包括圓柱形側(cè)壁部件或限定了非圓柱微的側(cè)壁部件。
緊固部件用于通過所述相對的表面和連接器的金屬面密封墊圈將載氣供應(yīng) 入口接頭固定到第一面密封端口開口。合適的緊固部#^括，例如，公螺母或
六角形體(body hex)與母螺母的接合。
緊固部件用于通過所述相對的表面和連接器的金屬面密封墊圈將液相試劑 出口接頭固定到第二面密封端口開口。合適的緊固部^m括，例如，公螺母或 者六角形體(body hex)與母螺母的接合。
在本發(fā)明的實施中，墊斷導(dǎo)管組件(即連接器)會影響流體M相關(guān)的容 器和/或管道系統(tǒng)(plumbing)的流動模式。這種肖嫩重新引導(dǎo)氣體或液體的流 動模式的能力在傳輸前驅(qū)體以沉積薄膜中是有用處的。容器必須使用不與前驅(qū) 體反應(yīng)的材料串隨。如J^ 述，一ISOT不鄉(xiāng)作為構(gòu)建前驅(qū)條器的材料。 墊圈導(dǎo)管組件由對財才料(如不,或者鎳)構(gòu)成。
本發(fā)明也可以用于重新弓l導(dǎo)itA反應(yīng)器皿的^S物(氣相和/或液相)的流 動模式。該應(yīng)用的一個例子是用于薄膜沉積的反應(yīng)物的共注入(coinjection)。 對易受氣相反應(yīng)影響的反應(yīng)物在剛好鄉(xiāng)襯織面之前進(jìn)行分離，能陶氏顆粒 形成的可能性并提高膜的沉積率。在本發(fā)明的實施中，墊圈/導(dǎo)管連接親皮予跌制作好并插入到希望的端口中。 然后按照通常的方式(例如，使用公和母螺母擰緊該連接件)對該面密封連接
件進(jìn)行密封。面密封連接件的一個例子是VCR元件(如Swagelok),但也可以使 用其他的類型。
如上所述，圖4為可以用于組裝不帶墊圈/導(dǎo)管組件的金屬墊圈面連^j牛150 的各個元件的截面圖(參見Swagelok目^MS-01-24)。金屬墊圈120用在密封 面接頭(如來自Swagelok的VCR)中。其為中心帶孔的盤狀物。金屬墊圈120 的表面121在密封時接觸面密封接頭100的圓緣(bead) 101。金屬墊圈120的 表面122在密封時接觸面密封接頭110的圓緣111 。面密封接頭100(如Swagelok 的VCR)使用金屬墊圈120連接到面密封接頭110上。圓緣101利用金屬墊圈 120的表面121形成面密封接頭100的密封表面。面密封接頭100的內(nèi)表面102 與工藝流體(液體或氣體)接觸。面密封接頭100的端部103與密封圓緣101 相反。面密封接頭100的端部(103)連接(如悍接)至其他工藝元{牛(如管材、 閥、器皿等)。根據(jù)壓力梯度，流體經(jīng)過面密封接頭100的端部103駄或流 出。
面密封接頭110 i頓金屬墊圈120連接至面密封接頭100。圓緣111禾,金 屬墊圈120的表面122形成面密封接頭110的密封表面。面密封接頭110的內(nèi) 表面112與工藝流體(液體或氣體)接觸。面密封接頭110的端部113與密封 圓緣lll相反。面密封接頭110的端部(113)連接(如焊接)至其j也工藝元件 (如管材、閥、器皿等)。根據(jù)壓力梯度，流體經(jīng)過面密封接頭110的端部U3 ^A^流出。公螺母130被緊固到母螺母140上以形成組裝好的連接件150。
如上所述，圖5為可以用于組裝〗頓了本發(fā)明中所艦的墊l/導(dǎo)難接器 的金屬墊圈面密封連接件的各個元件的截面圖。金屬墊S/導(dǎo)管連接器220由已 經(jīng)連接至導(dǎo)管的金屬墊圈構(gòu)成。墊S/導(dǎo)管連接器220的表面221在密封時與面 密封接頭200的圓緣201接觸。墊ffl/導(dǎo)管連接器220的表面222在密封時與面 密封接頭210的圓緣211接觸。墊圈/導(dǎo)管連接器220的內(nèi)表面223與工藝流體 (液體或氣體)接觸。墊1/導(dǎo)管連接器220的端部224與處在表面221及222 和圓緣201及211分別接觸的地方的端部相反。面密封接頭200(如來自Swagelok 的VCR) {頓金屬墊1/導(dǎo)管連接器220連接至面密封接頭210。圓緣201禾廿用 墊圈/導(dǎo)管連接器220的表面221形成面密封接頭200的密封表面。面密封接頭200的內(nèi)表面202與工藝流體(液體或氣體)接觸。
面密封接頭200的端部203與密封圓緣201相反。面密封接頭200的端部 (203)連接(如焊接)至其他工藝元件(如管材、閥、器皿等)。根據(jù)壓力梯 度，流體經(jīng)過面密封接頭200的端部203 ^A^流出。
面密封接頭210 j頓金屬墊圈/導(dǎo)管連接器220連接至面密封接頭200。圓 緣211禾,墊l/導(dǎo)管連接器220的表面222形成面密封接頭210的密封表面。 面密封接頭210的內(nèi)表面212與工藝流體(液體或氣體)接觸。面密封接頭210 的端部213與密封圓緣211相反。面密封接頭210的端部(213)連接(如焊接) 至其f虹藝元件(如管材、閥、器皿等)。由于該連樹牛是利用墊l/導(dǎo)難接 器220形成，所以流體不流經(jīng)端部213。而是，流體^^墊瞰導(dǎo),接器220 的端部224。公螺母230被緊固到母螺母240上以形成組裝好的連接件250。依 據(jù)組裝連銜牛250，流體不流經(jīng)面密封接頭210的端部213。通過端部203^^A 或流出面密封接頭200的流體M31端部224 ^A^流出墊圈/導(dǎo)f^接器220。
圖6顯示Sil組件150和250的流動路徑的示例。圖6中的箭頭指示了流 ,動的方向和路徑。由于在組件250中使用了墊,導(dǎo)管連接器220，組件250 中的流體流動的路徑不同于組件150。
安瓿可以包括入口閥和出口閥，以允許化學(xué)品輸送至最劑吏用裝置。任選 的安瓿裝備包括填充端口 (fill port)和用于確定安瓿何時接近為空的源化學(xué)品 7jC平(level)傳感器。容器中的材料對于低蒸氣壓化學(xué)品可以在真空下來輸送， 或者《頓惰性氣鵬蒸氣掃出來輸送。可微地，該材料可艦汲取管以液體 的方式輸送至最^1^裝置，在該最終OT裝置中，可以根據(jù)需要汽M者分 配材料。
鵬傳感器可以tmi也包括在安瓿中以確保均勻的劍專導(dǎo)。源化學(xué)品7K平 傳感器可以iM地包括在安瓿中以確保源化學(xué)品的有效使用。閥和源化學(xué)品水 平傳麟借助于面密封驗件進(jìn)行安裝，以保證清潔的、防泄漏的密封。 —旦 在潔凈室中組裝好，安瓿被調(diào)節(jié)以移除所吸收的水，并利用氦泄漏探測器進(jìn)行
泄漏檢測。該安瓿設(shè)計為在iC稍高于環(huán)ffi力的壓力下使用。
在本發(fā)明的一個實施例中，鍵傳感器自器皿外面的上端部延伸^il頂壁 部件的一部分，皿本垂直向下地進(jìn)入器皿的內(nèi)部空間，且^JS傳感器的下端 定位成無干擾地接近底壁表面。源化學(xué)品7jC平傳感器自器皿外面的上端部延伸經(jīng)過頂壁部件的一部分，并基本垂直向下:ttkiSA器皿的內(nèi)部空間，且源化學(xué)品 水平傳感器的下端定位成無干擾地接ifii^ll表面。^S傳感器可操作地設(shè)置在
器皿中以確定器皿中源化學(xué)品的溫叟，源化學(xué)品7jc平傳ifti可操作地tas在器
皿中以確定器皿中源化學(xué)品的液位，纟鵬傳li^和源化學(xué)品7K平傳麟定位成 在器皿中彼此無干i^也接近，且與源化學(xué)品水平傳感器的下端相比，溫度傳感 器的下端定位成相同地或更靠m接近器皿表面，而且在器皿中，溫度傳 和源化學(xué)品zK平傳KI成源化學(xué)品流動連通。源化學(xué)品水平傳 選自超聲波 傳感器、光學(xué)傳感器、電容式傳感器和浮動式傳感器，皿述,傳 包括 熱電偶套管和熱電偶。
在本發(fā)明的一個實施例中，底壁部fm供了集液槽凹穴，MJt傳感器、源 化學(xué)品水平傳感器、汲取管和/或鼓泡器管的下端可置于其中。在有選擇性地分 配源化學(xué)品的應(yīng)用中，這樣的構(gòu)造允許初始提供的液態(tài)或固態(tài)源化學(xué)品的量的
禾擁率達(dá)到高的百分比，如95%鞭高，雌98%鞭高。這樣的構(gòu)造也能提
高源化學(xué)品供應(yīng)和分配系統(tǒng)以M所分配的源化學(xué)品進(jìn)fi^偶的工藝的經(jīng)濟(jì) 性。
在源化學(xué)品水平傳麟發(fā)出信號指示容納物用完時，本發(fā)明使得安瓿纖 泡器中僅殘留最少量的半導(dǎo)體前驅(qū)體化學(xué)品。隨著半導(dǎo)體前驅(qū)體的復(fù)雜性和成 本的提高，這一點是非常重要的。為了將成本減小到最低，半導(dǎo)體制造商希望 前驅(qū)體的浪費盡可能少。另外，本發(fā)明餘^^傳 和源化學(xué)品水平傳 置
于同一個凹入的集液槽凹穴中。這確保只要源化學(xué)品zK平傳自顯示有前驅(qū)體 雜，就肖隨取源化學(xué)品半導(dǎo)鄉(xiāng)驅(qū)體的真實驢。從安全的角度而言，這是 重要的。如果,傳 在半導(dǎo)體前驅(qū)體的外面，那么它將向加熱裝置發(fā)送錯 誤的低溫信號。這將導(dǎo)致向安SM加aS熱量，其會引起不安全的狀態(tài)以及半 導(dǎo)體前驅(qū)體的爐。
再回至幡皿或安瓿，器皿可以裝配有源化學(xué)品水平傳麟，該源化學(xué)品水 平傳繊在器皿外部從上部伸出、向下經(jīng)過器皿頂壁部件的非中心定位的部分、 到達(dá)在底板部件上非中心定位的下端，該下端緊鄰器皿的集液槽凹穴的表面，
從而在器皿中容納有源化學(xué)品試劑時，源化學(xué)品試劑的利用率至少為95%。源
化學(xué)品水平傳感器的該上部可以通過源化學(xué)品水平檢測信號傳輸線連接至中央 處理單元，以便在系統(tǒng)運行期間，所檢測到的源化學(xué)品水平信號自源化學(xué)品水
23平傳/ill傳輸至中央處理單元。
以相似的方式，器皿可以裝配有、皿傳感器，即熱電偶套管和熱電偶，該 熱電偶套管和熱電偶在器皿外部肚謝申出、向下經(jīng)過器皿頂壁部件的中心定 位的部分、到達(dá)^壁部件上中心定位的下端，該下端緊鄰器皿的集液槽凹穴 的表面。、鵬傳麟的該上部可以通過驗檢測信號傳輸線連接至中央處理單 元，以使在系統(tǒng)運行期間，所檢測至啲纟鵬信號自溫度傳感制專輸至中央處理 單元。
該中央處理單元可以包括合適的微處理器、計穀幾或者其他適當(dāng)?shù)目刂蒲b 置，該中央艦單琉可以通過控制信號傳輸線連接至流量控制閥(如，經(jīng)由 合適的閥致動器元件)，以有選擇性地調(diào)節(jié)流量控律,，制到器皿的載氣的
流量。中央處理單元也可以通鵬制信號傳輸線連接至第二、驢控制閥(如，
經(jīng)由誠的閥致動器元件)，以有選擇性地調(diào)節(jié)流量控制閥瓶制氣相或液相 試劑從器皿的排放。對于本發(fā)明的目的，流量控制閥應(yīng)包含隔離閥、計量閥等等。
本發(fā)明使得半導(dǎo)體制造商育,j頓最大量的前驅(qū)體，而在更換安瓿前只浪 費非常小量的前驅(qū)體。這在半導(dǎo)體前驅(qū)體及特定的應(yīng)用中使浪費最小化，且投 資回報最大化。
本發(fā)明中所^^的源化學(xué)品可以在一個寬范圍變化，并且包括例如用于下
列金屬的液態(tài)或固態(tài)前驅(qū)體，所述金屬選自周期表中的第2族、第3族、第4 族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、 第13族、第14族、第15族、第16組和鑭系元素。示例性的源化學(xué)品包括 例如用于下列金屬的液態(tài)或固態(tài)前驅(qū)體，所述金屬選自釕、鉿、鉭、鉬、鉑、 金、鈦、鉛、鈀、鋯、鉍、鍶、鋇、鈳、銻和鉈；或者用于下歹雌鍋(metalloid) 的前驅(qū)體，所述準(zhǔn)金屬選自硅、鍺和碲。雌的有機(jī)金屬前驅(qū)體化^m括含 釕、含鉿、含鉭和/或含鉬的有機(jī)金屬前驅(qū)體化合物。
本發(fā)明可以使用會升華和加熱時會熔化的固ffi化學(xué)品。例如，可以在圖1 中所示的氣相試齊盼配裝置中使用升華的固,化學(xué)品?？梢栽趫D1中所示的 氣相試劑分,置和在圖1中所示的液相試劑分lfi^置中^ffi力口熱時會熔化的 固M化學(xué)品。同樣地，液體源化學(xué)品可以使用在圖1中所示的氣相試劑分配 裝置和在圖l中所示的液相試劑分配裝置中。在使用升華的固 化學(xué)品時，可能需要OT灰塵捕獲^fi。
本發(fā)明中所能使用的氣相或液相試劑可以在一個寬范圍變化，并且包括例
如用于下列金屬的液態(tài)或固態(tài)前驅(qū)體，所述金屬選自周期表中的第2族、第3 族、第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、 第12族、第13族、第14族、第15族、第16族和鑭系元素。示例性的前驅(qū)體 包括例如用于下列金屬的前驅(qū)體，所述金屬選自釕、鉿、鉭、鉬、銷、金、鈦、 鉛、鈀、鋯、鉍、鍶、鋇、轉(zhuǎn)、銻和鉈，或者用于下列準(zhǔn)金屬的前驅(qū)體，所述 準(zhǔn)金屬選自硅、鍺和碲。優(yōu)選的有機(jī)金屬前驅(qū)體化合物包括含釕、含鉿、含鉭 和/或含鉬的有機(jī)金屬前驅(qū)體化合物。
氣相試齊吩配裝置可以進(jìn)一步包括與載氣供應(yīng)管線f鵬的載氣源。同樣地， 液相試劑分配裝置可以進(jìn)一步包括與惰性氣體供應(yīng)管線耦接的惰性氣體源。 氣相試劑分配裝置可以進(jìn)一步包括 沉積室，所述沉積室選自化學(xué)氣相沉積室或原子層沉積室； 將氣相試劑分配裝置連接至沉積室的該氣相試齊鵬嗷管線； 任選的可加熱接受器(susc印tor),其容納在沉積室內(nèi)，并且定位戯卩氣相
試劑排放管線成接收關(guān)系；以及
連接至所述沉積室的流出 版管線；
使得氣相試劑經(jīng)過氣相試劑排放管線并fflA沉積室中，以與襯底接觸，該
襯底任選地設(shè)置在可加熱接受器上，并且任何殘留流出物M:流出物排放管線
進(jìn)行排放。
構(gòu)^^ 述襯底的材料選自金屬、金屬硅化物、金屬碳化物、金屬氮化物、 半導(dǎo)體、絕緣體和屏障(banier)材料。所述襯M^為圖案化的晶片。
液相i^齊U分K^置可以進(jìn)一步包括
沉積室，所逾沉積室選自化學(xué)氣相沉積室和原子層沉積室；
將液相試劑分配裝S^接至汽化裝置的液相試劑排放t^;
所述汽化裝置的一部分具有載氣供應(yīng)入口幵口，載氣可以通過該載氣供應(yīng) 入口開口供魅所述汽4機(jī)置中，以i頓述液相試劑的蒸氣被帶入至所述載氣 中從而產(chǎn)生氣相試抓
所述汽化裝置的一部分具有氣相試劑出口開口，艦該^ffi試劑出口幵口 可以M^述汽化裝置分Sfi^f述氣相試劑；載氣供應(yīng)管線，其^^f述汽化裝置的外部iA^述載氣供iSA口開口伸出， 以將載氣傳輸至所述汽化裝置，所述載氣供應(yīng)管線包含位于其中的載氣流量控
制閥，用于控制從其通過的載氣的流量；
氣相試劑排放管線，其^^述汽化裝置外部從氣相試劑出口開口伸出，以
將氣相試劑w;f述汽化裝置中轉(zhuǎn)移至所述沉積室中，所述氣相試劑排放管線包
含位于其中的氣相試劑流量控制閥，用于控制從其通過的氣相試劑的流量； 任選的可加熱接受器，皿納在沉積室內(nèi)，并且定位戯B汽化裝置成接收
關(guān)系；以及
連接至所述沉積室的流出物排放管線；
使得氣相試劑經(jīng)過氣相試齊鵬睹文管線并iaA沉積室中，以與襯底接觸，該 襯底任選地設(shè)置在可加熱接受器上，并且任何殘留流出物通過流出tW放管線 進(jìn)行排放。
構(gòu)m^述襯底的材料選自金屬、金屬硅化物、金屬碳化物、金屬氮化物、 半導(dǎo)體、絕緣體和屏障材料。戶脫襯劇她為圖案化的晶片。
在另一實施例中，本發(fā)明還部分地涉及一種氣相試劑分配裝置，包括 器皿，所述器皿包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部 器皿室以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空 間；
所述頂壁部件具有面密封端口開口以及任選的一個或多個其他面密封端口 開口；
面密MT形接頭，其具有面密封開口、載氣供應(yīng)入口開口和氣相試劑出口開
所述面密封端口開口具有iKl所述面密封開口連接至所述面密封端口開口 的所述面密MT形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表 面，其中所述相對的表面并不相互接觸；
面密封墊圈(例如金屬)，其與所述面密封端口開口和所述面密封開口的 ，相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
緊固部件，所述緊固部件用于將面密itr形接頭通51ff述相對的表面和所述
面密封墊圈固定到所述面密封端口開口 ；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸313^ 述載氣供應(yīng)入口開口、所述面密封開口、所述面密封端口開口以及所述內(nèi)部氣體空間
iSA源化學(xué)品，并且可以M;該導(dǎo)管將載氣^A源化學(xué)品中以促使源化學(xué)品蒸 氣的至少一部分被帶入至所述載氣中，從而產(chǎn)生到灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體 空間的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰ifi^述載氣供應(yīng)入口開口的入口端和鄰近 所 壁部件的出口端；
所述載氣供應(yīng)入口開口具有附接到其上的載氣供應(yīng)入口接頭； 所述載氣供應(yīng)入口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中所
、 所述金屬面密封墊圈與所述載氣供應(yīng)入口和戶，載氣供應(yīng)入口接頭的所述
相對的表面對準(zhǔn)，觸；
緊固部件，所述緊固部件用于3M;所述相對的表面和所i^屬面密封墊圈 將所述載氣供應(yīng)入口接頭固定到所述載氣供應(yīng)入口開口；以及
環(huán)形空間，其位于所述導(dǎo)管的夕隨與所述載氣供應(yīng)入口開口、所述面密封 開口和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，iiM該環(huán)形空間所述氣相試劑可以從 所述裝置中M所述氣相試齊咄口開口進(jìn)行分配。
所述氣相試劑分配裝置進(jìn)一步包括載氣供應(yīng)管線，載氣供應(yīng)管線在外部 從載氣供應(yīng)入口接W申出，以將載氣傳輸至所述源化學(xué)品，所述載氣供應(yīng)管線
中包含位于其中的一個或多個載氣流量控制闊，用于控制從其M的載氣流量;
以及氣相試劑排放管線，氣相試劑排放管線在外部從氣相試劑出口開口伸出， 以將氣相試劑i^0f述灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間移走，所述氣相試劑排放 纖可以^m包括位于其中的一個或多竹相試劑流量控制閥，用于控制從 其艦的氣相試劑的流量。
所述氣相試齊盼配裝置進(jìn)一 步包括與氣相輸送沉積系^;氣相試劑流體連
通的氣相試劑排放管線，所述沉積系統(tǒng)選自化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)或原子層沉積系 統(tǒng)。
所述氣相試劑分配裝置進(jìn)一步包括 沉積室，其選自化學(xué)氣相沉積室或原子層沉積室； 將氣相試齊吩配裝置連接至沉積室的該氣相試劑排放管線； 任選的可加熱接受器，其容納棚述^f只室中，并定位成和氣相試齊胡嗷 管線成接收關(guān)系；以及
27連接至所述沉積室的流出物排放管線；
使得氣相試劑經(jīng)過氣相試齊胡瞎文管線并進(jìn)入沉積室，以與任選地位于可加
熱接受器上的襯底接觸，且任何殘留的流出物M:流出物排放管線而被排放。
構(gòu)成該襯底的材料選自金屬、金屬硅化物、金屬碳化物、金屬氮化物、半 導(dǎo)體、絕緣體和屏獻(xiàn)才料。該襯底^i也為圖案化的晶片。
在另一個實施例中，本發(fā)明部分地涉及液相試劑分配裝置，包括
器皿，所述器皿包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部
器皿室以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空
間；
所述頂壁部件具有面密封端口開口，以及任選的一個或多個其他面密封端 口開口；
面密套1T形接頭，其具有面密封開口、情性氣體供應(yīng)入口開口以及液相試劑 出口開口；
所述面密封端口開口具有經(jīng)由面密封開口而連接至斷述面密封端口開口的
所述面密itr形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表面，
其中相對的表面彼此不相互接觸；
面密封墊圈(例如金屬)，所述面密封墊圈與所述面密封端口開口和所述
面密封開口的相對表面對準(zhǔn)并接觸；
緊固部件，所述緊固部件用于將面密^T形接頭ffi31相對的表面和所述面密 封墊圈固定到所述面密封端口開口 ；
連接器，所fe^接器包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸ffiil 液相試劑出口開口、面密封開口、面密封端口開口以及內(nèi)部氣體空間而進(jìn)入源
化學(xué)品，并且液相試劑可fflil該導(dǎo)管A^述裝置進(jìn)行分配，戶萬述導(dǎo)管具有鄰近
液相試劑出口開口的出口端以及鄰鵬壁部件的入口端；
所述液相試劑出口開口具有與其相連的液相試劑出口接頭； 所述液相試劑出口開口和所述液相試齊咄口接頭具有相對的表面，其中所
述相對的表面彼此不相互接觸；
所述金屬面密封墊圈與所述液相試齊咄口開口和所述液相試劑出口接頭的
所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
緊固部件，所述緊固部件用于將液相試劑出口接頭通a;;f述相對的表面和所述鍋面密封墊圈固定至術(shù)述液相試劑出口開口；以及
環(huán)形空間，其位于戶腐導(dǎo)管的夕hll與所述液相試齊咄口開口、所述面密封 開口和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，通過該環(huán)形空間情性氣體可經(jīng)由情性 氣體供應(yīng)入口開口供應(yīng)到灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間，從而對灌裝線之上的內(nèi) 部氣體空間加壓。
液相試劑分配裝置進(jìn)一步包括惰性氣體供應(yīng)管線，惰性氣體供應(yīng)管線在外 部從惰性氣體供駄口開口伸出，以輸送惰性氣體進(jìn)ASI膽裝線之上的內(nèi)部氣 體空間，惰性氣體供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多個隋性氣鵬量控制閥， 用于控制從其流過的情性氣體流量；以及液相試劑排出管線，雜外部從液相 試劑出口接頭伸出，以/A^述器皿中移走液相試劑，液相試齊鵬瞎文管線任艦 包含位于其中的一個或多個液相試劑流量控制閥，用于控制從其通過的液相試 劑流量。
液相試劑分配裝置進(jìn)一步包括與汽化裝置成液相試劑流動艦的液相試劑 排放管線，所述汽化裝置與氣相試劑輸送沉積系統(tǒng)成氣相試齊嘛動^M，所述 沉積系統(tǒng)選自化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)和原子層沉積系統(tǒng)。
液相試劑分配裝置進(jìn)一步包括
沉積室，其選自化學(xué)氣相沉積室和原子層沉積室； 將液相試劑分配裝置連接至汽皿置的所述液相試劑排放管線； .汽化裝置的一部分具有載氣供應(yīng)入口開口，載氣可以ilil載氣供應(yīng)入口開
口供應(yīng)至所述汽條置，以4妙;f述液相試劑的蒸氣被帶入所述載氣中從而產(chǎn)生
氣相試劑；
汽化裝置的一部分具有氣相試劑出口開口， i!31氣相試劑出口開口所述氣 相試劑可^^f述汽化體被分配；
載氣供應(yīng)管線，，汽化裝置外部從載氣供iSA口開口伸出，以輸送載氣
iSA^M汽條置，載氣供應(yīng)管線包含位于其中的載氣流量控制閥，用于控制
從其艦的載氣流量；
氣相試劑排放管線，其在汽化裝置外部從氣相試劑出口開口伸出，以將氣 相試劑從戶;M汽化裝置轉(zhuǎn)移至所述沉積室中，氣相試齊鵬夂放管線包含位于其中
的氣相試劑流量控制閥，用于控制從其艦的氣相試劑流量；
可加熱接受器，其容納在沉積室內(nèi)，并定位成與汽化裝置成接收關(guān)系；以及
連接至沉積室的流出物排放管線；
使得氣相試劑經(jīng)過氣相試劑排放管線并ax沉積室，用于接 于可加熱
接受器上的襯底，且任何殘留的流出W1流出糊敞管線進(jìn)行排放。
構(gòu)^M底的材料選自金屬、金屬硅化物、金屬碳化物、金屬氮化物、半導(dǎo)
體、絕緣體和屏卩對才料。該襯底雌地為圖案化的晶片。
如上所述，本發(fā)明涉及一種將氣相試齊l懶送至沉積室的方法，包括-衝共^目試齊吩配裝置，所述氣相試齊盼配體包括
器皿，其包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室 以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外地限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間；
所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口以及任選的 一個或多個其他面密封端口開口 ，
所述第一面密封端口開口具有與其相連的載氣供應(yīng)入口接頭；
連接器，其包括驗至導(dǎo)管的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸Mil第一面密 封端口開口和所述內(nèi)部氣體空間而進(jìn)入源化學(xué)品，并且可以M51該導(dǎo)管將載氣 ^A源化學(xué)品中，以促使源化學(xué)品蒸氣的至少一部分被帶入所述載氣，從而產(chǎn)
生到灌裝線;ti的所述內(nèi)部氣體空間的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰近第一面 密封端口開口的入口端以及鄰近底壁部件的出口端；
所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中
所述相對的表面彼itkS不接觸；
所述金屬面密封墊圈與所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭
的戶，相對的表面對準(zhǔn)，觸；
緊固部件，其用于將載氣供應(yīng)入口接頭通過所述相對的表面和所述金屬面 密封墊圈固定到所^&第一面密封端口開口 ；
載氣供應(yīng)管線，絲外部從載氣供應(yīng)入口接W申出以輸送載氣itA戶/M源
化學(xué)品，載氣供應(yīng)管線中包含位于其中的一個或多個載氣流量控制閥，用于控
制從其通過的載氣流量；
所述第二面密封端口開口具有與其相連的氣相試劑出口接頭，艦該氣相 試劑出口接頭可從所述裝置分配所述氣相試劑；以及
氣相試劑排出管線，其在外部從氣相試劑出口接頭伸出，以從灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間中移走氣相試劑，氣相試劑排放管線任^i也包含位于其中 的一個或多4^相試劑流量控制閥，用于控制從其通過的氣相試劑流量； 將源化學(xué)品填加至所述氣相試劑分配，；
加熱所述氣相試齊盼配裝置中的源化學(xué)品至足以汽化該源化學(xué)品的溫度，
從而提供氣相試劑；
ilM^述載氣供應(yīng)管線和所述導(dǎo)管將載氣供/3Zia^述氣相試劑分配裝置 MM^述氣相試齊鵬微管線從所述氣相試劑分配體中抽出氣相試劑和載
氣；以及
將氣相試劑和載氣供應(yīng)i^ 述沉積室。 該方法可進(jìn)一步包括
使氣相試劑接觸沉積室內(nèi)的襯底，該襯底任選地位于可加熱接受器上；以
及
iM^接至沉積室的流出物排放管線排放任何殘留流出物。沉積室可選自 化學(xué)氣相沉積室和原子層沉積室。
在，系統(tǒng)的操作中，源化學(xué)品放置于器皿中并被加熱至足以汽化該源化 學(xué)品的溫度。允許載氣流經(jīng)載氣供應(yīng)管線至載氣供應(yīng)入口開口，并且^M泡 器導(dǎo)管(載氣從該鼓泡器導(dǎo)管鼓入源化學(xué)品)。載氣流量控制閥控制排^iS源 化學(xué)品的載氣流量。將來自源化學(xué)品的蒸氣帶入載氣中以產(chǎn)生氣相試劑。
M氣相試劑出口開口和氣相試劑放管線從內(nèi)部氣體空間排出氣相試劑。 氣相試劑在氣相試劑排放管線中流到沉積室。氣相試劑流量控制閥控制流至IJ沉 積室的氣相試劑流量。在沉積室中，氣相試劑沉積在安裝于可加熱接受器或其 他安裝結(jié)構(gòu)上的晶片或其他襯底元件上。來自沉積室的流出物蒸氣在流出物排 放管線中被排放。流出物可被傳,循環(huán)、回收、廢料M、清理或其他， 裝置。
在該操作期間，由源化學(xué)品水平傳感 測器皿中的源化學(xué)品灌裝線。重 要的是知道器皿內(nèi)的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品何時接近于l1^，以使，化學(xué)氣相沉 積或原子層沉積周期的末期可被更換。源化學(xué)品液位逐漸下降，并最終降低至 集液槽凹穴中，達(dá)至嘬小液柱(集液槽凹穴中的液體高度)，此時中央處理單
^iil源化學(xué)品檢測信號傳輸線接收相應(yīng)的所檢湖倒的源化學(xué)品水鴨號。作
為響應(yīng)，中央處理單元在控制信號傳輸線中傳送控制信號至載氣流量控制閥以關(guān)閉閥并關(guān)斷流向器皿的載氣，并同時在控庫瞻號傳輸線中傳送控帶臘號以關(guān) 閉氣相試劑流量控制閥，從而關(guān)斷來自器皿的氣相試齊l硫。
財卜，在，作期間，器皿中的源化學(xué)品的溫度由，傳感^t測。監(jiān)測 器皿內(nèi)的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品的t破以控翁愾壓是重要的。如果器皿內(nèi)源化學(xué)品
的 鵬太高，那么中央處理單^il31、鵬檢測信號傳輸線接收相應(yīng)的檢測到的 、鵬信號。作為響應(yīng)，中央處理單元在控制信號傳輸線中傳送控制信號至加熱 裝置以降低溫叟。
本發(fā)明的氣相試劑分配裝置(例如，鼓泡器)可用于汽化液體和固fl^才料 (例如化學(xué)氣相沉積、原子層沉積和離子注入工藝中使用的液體和固體源試齊iJ)。 例如參見美國專禾OUS7077388B2。
如上所述，本發(fā)明部分涉及一種縱氣相試劑至沉積室的方法，包括 提供液相試劑分配體，所述液相試劑分配裝置包括
器皿，其包括頂壁部件、偵蝰部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室 以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外限定出灌裝線^Jl的內(nèi)部氣體空間；
所述頂壁部件具有第一面密封端口開口 、第二面密封端口幵口和任選的一
個或多個其他面密封端口開口 ；
戶腿第一面密封端口開口具有與其相連盼隋性氣體供應(yīng)入口接頭，情性氣
體可以通過惰性氣體供應(yīng)入口接頭供應(yīng)至灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間，從而對
灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間加壓；
所述第二面密封端口開口具有與其相連的液相試劑出口接頭；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸MM^二面密
封端口開口和內(nèi)部氣體空間進(jìn)入源化學(xué)品，并M1該導(dǎo)管可以從所述裝置分
配液相試劑，所述導(dǎo)管具有鄰近第二面密封端口開口的出口端以及鄰,壁部
件的入口端；
所鄉(xiāng)二面密封端口開口和所述液相試齊咄口接頭具有相對的表面，其中 所述相對的表面彼雌相不接觸；
所3^M面密封墊圈與所述第二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭 的所述相對的表面對準(zhǔn)^觸；
緊固部件，其用于將液相試劑出口接頭艦所述相對的表面和所述金屬面 密封墊圈固定到所述第二面密封端口開口 ；
32惰性氣體供應(yīng)管線，其在外部從惰性氣體供鉄口接頭伸出，以輸送隋性 氣體進(jìn)入灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間，惰性氣體供應(yīng)管線包含位于其中的 一個或多個隋性氣體流量控制閥，用，制從其皿的惰性氣 量；以及
液相試劑排放管線，雜外部從液相試劑出口接3M申出，以iA^f述器皿移 走液相試劑，液相試劑排放管線任選地包含位于其中的一個或多個液相試齊i硫
量控制閥，用來控制從其艦的液相試劑流量； 將液相試劑加入到所述液相試劑分配裝置；
任魁也，加熱所述液相試劑分配裝置中的固麗化學(xué)品至足以倒七該固體 化學(xué)品源的溫度，從而提供液相試劑；
i!31所述惰性氣體供應(yīng)管線將惰性氣體供應(yīng)a^述液相試劑分配裝置；
ilii所述導(dǎo)管和所述液相試齊鵬瞰管線/A^述液相試齊吩配裝置抽出液相
試劑；
提供汽化裝置，所述汽化裝置包括
器皿，其構(gòu)造成形成內(nèi) 皿室以汽化液相試劑；
所述液相試齊鵬夂放管線將液相試劑分配裝置連接至所述汽化裝置；
汽4^置的一部分具有載氣供應(yīng)入口開口，載氣可以M:載氣供應(yīng)入口開
口供應(yīng)至所述汽化裝置，以使得所述液相試齊啲蒸氣被帶入到戶脫載氣中從而 產(chǎn)生氣相試劑；
汽化裝置的一部分具有氣相試劑出口開口， M氣相試劑出口開口可以從 所述汽化裝置分配^M氣相試劑；
載氣供應(yīng)管線，，汽化裝置外部從載氣供I5ZA口幵口伸出，以輸送載氣
^A^f述汽tt^fi，載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多^hit氣流量控制閥，
用，制從其皿的載氣流量；
氣相試劑排放管線，絲汽化裝置外部從氣相試劑出口開口伸出，以將氣 相試劑A^f述汽化裝置轉(zhuǎn)移至'J所述沉積室，氣相試劑排放管線任選地包括位于 其中的一個或多竹相試齊l硫量控制閥，用雜制從其艦的的氣相試劑流量;
將液相試劑供應(yīng)淑腿汽tt^S;
加 ^述汽化裝置中的液相試劑至足以汽化液相試劑的驗，從而提供 所述氣相試劑；
ffi31所述載氣供應(yīng)管線將載氣供應(yīng)進(jìn)所述汽tt^置-,艦所述氣相試齊胡嗷管線,A^述汽化裝置中抽出氣相試劑和載氣；以及 將氣相試劑和載氣供應(yīng)艦述沉積室。
該方法可進(jìn)一步包括
使氣相試劑接觸沉積室內(nèi)的襯底，該襯底任艦位于可加熱接受器上；以
及
艦與沉積室相連的流出物排放管線排放任何殘留的流出物。沉積室可選 自化學(xué)氣相沉積室和原子層沉積室。 在上述系統(tǒng)的操作中，源化學(xué)品皿在器皿中，并且允許惰性氣體^^惰
性氣體供應(yīng)管線至惰性氣體供應(yīng)入口幵口并iaA灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間， 從而對灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間加壓。惰性氣ML量控制閥控制排皿灌裝 線之上的內(nèi)部氣體空間的惰性氣 量。
艦液相試劑出口開口 (例如汲取管)和液相試齊鵬敞管線將液相試劑從 器皿中排出。液相試劑在液相試劑排放管線中流到汽化裝置。液相試劑流量控 律鵬控制流至lj汽化裝置的液相試劑的流量。
在汽化裝置中，液相試劑被汽化，以形成用于接下來的氣相沉積操作的源 蒸氣。汽lk^g也可接收載氣用于混合鵬蔽(shrouding)由汽化液相試劑所 生成的源蒸氣?？商鎿Q地，源蒸氣可以純凈形態(tài)(neatform)傳送至下游的氣相 沉積操作。無論如何，來自汽化裝置的源蒸氣流經(jīng)氣相試齊鵬防文管鄉(xiāng)沉積室。 在沉積室中，氣相試劑沉積在安裝于可加熱接受器或其他安裝結(jié)構(gòu)上的晶片或 其他襯底元件上。來自沉積室的流出物蒸氣在流出物排放管線中進(jìn)行排放。流 出物可傳趟循環(huán)、回收、廢料艦、清理或其他處理裝置。
在該操作期間，器皿中的源化學(xué)品灌裝線由源化學(xué)品7jC平傳li^檢測。重 要的是知道器皿內(nèi)的液態(tài)前驅(qū)體化學(xué)品何時接近于耗盡，以使其可在化學(xué)氣相 沉積鵬子層沉積周期的末期被割奐。源化學(xué)品液位逐漸下降，并最終陶氐至 集液槽凹穴內(nèi)，超撮小液柱(集液槽凹穴中液體的高度)，此時中央處理單
^M:源化學(xué)品7jc平檢測信號傳輸線接收相應(yīng)的檢測到的源化學(xué)品7K平信號。
作為響應(yīng)，中央處理單元在控帝臘號傳輸線中鵬律瞻號傳趟載氣流量控制 闊以關(guān)閉閥并關(guān)斷至器皿的載氣流，并且也同時在控制信號傳輸線中傳送控制 信號以關(guān)閉液相試劑流量控制閥，從而切斷來自器皿的液體試劑流。
而且，在纖作期間，器皿中的化學(xué)品源的、鵬由MS傳感器檢測。監(jiān)測器皿內(nèi)的液體前驅(qū)體化學(xué)品的驗以控帝愾壓是重要的。如果器皿內(nèi)源化學(xué)品
的MJti:高，那么中央鵬單^13d:驗檢測信號傳輸線接收相應(yīng)的檢測到的 鍵信號。作為響應(yīng)，中央處理單元被制信號傳輸線中傳雜制信號至加熱 裝置以陶氏驗。
本發(fā)明的液相試齊吩配裝置可用于分配例如用于化學(xué)氣相沉積、原子層沉
積和離子注AX藝中的前驅(qū)體的試劑，并可實現(xiàn)從器皿中高7jC平地提取液體試 齊廿。例如參見美國專禾!]US6077356。
在另一個實施例中，本發(fā)明部分涉及一種輸送氣相試劑至沉積室的方法， 包括
提供氣相試劑分配裝置，所述氣相試劑分配裝置包括 器皿，其包括頂壁部件、偵幢部件和底壁部件，其構(gòu)造成形成內(nèi)部器皿室 以保持源化學(xué)品高至灌裝線，并額外地限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間； 所述頂壁部件具有面密封端口開口和任選的一個或多個其他面密封端口幵
1=1;
面密ltr形接頭，其具有面密封開口、載氣供應(yīng)入口開口和氣相試劑出口開
所述面密封端口開口具有M所述面密封開口與所述面密封端口開口相連 的所述面密fe)T形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表 面，其中所述相對的表面彼此互相不接觸-,
面密封墊圈(例如，金屬)，其與所述面密封端口開口和所述面密封幵口 的所述相對的表面對準(zhǔn)^^觸；
緊固部件，其用于將面密套iT形接頭通il^述相對的表面和所述面密封墊圈 固定至所述面密封端口開口；
連接器，其包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸ffi310f述載氣 供iSA口開口、面密封開口、面密封端口開口和戶，內(nèi)部氣體空間:!￡\源化學(xué) 品，并且可以通過該導(dǎo)管將載氣^A源化學(xué)品中,以促使源化學(xué)品蒸氣的至少 一部分被帶入所述載氣中，從而產(chǎn)生到灌裝線之上的戶，內(nèi)部氣體空間的氣相
試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰纖氣供應(yīng)入口開口的入口端和鄰^/iM部件的出口
端；
所述載氣供應(yīng)入口開口具有與其附接的載氣供應(yīng)入口接頭；所述載氣供iSA口開口和所述供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中所述相 對的表面彼itb5相不接觸；
所皿屬面密封墊圈與所述載氣供應(yīng)入口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭的
所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
緊固部件，其用于將載氣供應(yīng)入口接頭M31所述相對的表面和所述金屬面
密封墊圈固定至所述載氣供應(yīng)入口開口；
環(huán)形空間，其位于所述導(dǎo)管的外壁與所述載氣供應(yīng)入口、所述面密封開口 和所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，艦該環(huán)形空間所述氣相試劑可以從所述 裝置Sil所述氣相試劑出口開口進(jìn)行分配；
載氣供應(yīng)管線，雜外部從載氣供應(yīng)入口接，出，以繊載氣駄所述 源化學(xué)品，載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多個載氣流量控制閥，用于控 制從其通過的載氣流量；以及
氣相試劑排放管線，其在外部從氣相試劑出口開口伸出，以從灌裝線U 的所述內(nèi)部氣體空間移走氣相試劑，氣相試齊鵬防文管線任選地包含位于其中的 一個或多^相試劑流量控制閥，用于控制從其艦的氣相試劑流量；
將源化學(xué)品填加至所述氣相試劑分配體；
力卩熱所述氣相試劑分配裝置中的源化學(xué)品至足以汽化該源化學(xué)品的、鵬， 從而提供氣相試劑；
艦所述載氣供應(yīng)管線和所述導(dǎo)管將載氣供iSi^f述氣相試齊盼配裝置；
3iii^述氣相試齊鵬瞰管線從所述氣相試劑分配裝置中抽出氣相試齊訴口載
氣；以及
將氣相試劑和載氣供應(yīng)艦述沉積室。 駄繊一步包括
使氣相試齊鵬觸沉積室中的襯底，襯底可任選地位于可加熱接受器上；以
及
3i3i與沉積室相連的流出物排放，排放任何殘留的流出物。
在，方法中，氣相試劑分配裝置進(jìn)1包括與氣相輸送沉積系統(tǒng)成氣相 試劑流動M的所述氣相試劑排放管線，所述沉積系繊自化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)
或原子層m^只系統(tǒng)。
另一個實施例中，本發(fā)明部分涉及一種輸送氣相試劑至沉積室的方法，包括
提供液相試劑分鵬置，所述液相試劑分配裝置包括
器皿，其包括頂壁部件、偵蝰部件和底壁部件，構(gòu)造成形成內(nèi)麟皿室以 保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外地限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間；
所述頂壁部件具有面密封端口開口和任選的一個或多個其他面密封端口開
面密MT形接頭，其具有面密封開口、惰性氣體供應(yīng)入口開口和液相試劑出 口開口；
所述面密封端口開口具有ffiM面密封開口與所述面密封端口開口相連的所
述面密秦tr形接頭，所述面密封端口開口和所述面密封開口具有相對的表面，其
中所述相對的表面彼此互相不接觸；
面密封墊圈(例如金屬)，其與所述面密封端口開口和所述面密封開口的 所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
緊固部件，其用于將面密ltr形接頭通ii^述相對的表面和所述面密封墊圈
固定至l術(shù)述面密封端口開口；
連接器，其包括與導(dǎo)管相連的金屬面密封墊亂該導(dǎo)管延伸ffiM液相試劑
出口開口、面密封開口、面密封端口幵口和內(nèi)部氣體空間iSA源化學(xué)品，并且 M該導(dǎo)管可iAM述^S中分配液相試劑，所述導(dǎo)管具有鄰i^^^相試劑出口開
口的出口端和鄰 壁部件的入口端；
所述液相試劑出口開口具有與其相連的液相試齊咄口接頭；
所述液相試齊咄口開口和所述液相試齊咄口接頭具有相對的表面，其中所 述相對的表面彼皿相不接觸；
所^M面密封墊圈與所述液相試齊咄口開口和所述液相試齊咄口接頭的 所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；
緊固部件，其用于將液相試齊咄口接頭ffl31戶腐相對的表面和所述金屬面 密封墊圈固定至斷述液相試劑出口開口；
環(huán)形空間，其位于所述導(dǎo)管的夕卜壁與所述液相試劑出口開口、所述面密封
開口禾口所述面密封端口開口的內(nèi)壁之間，通過該環(huán)形空間，惰性氣體可M:惰
性氣體供應(yīng)入口開口被供皿灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間，從而對灌裝線之上 的內(nèi)部氣體空間加壓；
37惰性氣體供應(yīng)管線，其在外部從惰性氣體供/SA口開口伸出，以輸送惰性 氣體iSA灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間，惰性氣體供應(yīng)管線包含位于其中的
一個或多個隋性氣術(shù)荒量控制閥，用于控制從其艦的惰性氣條量；以及
液相試劑排放管線，其在外部從液相試劑出口接頭伸出，以從所述器皿中 移走液相試劑，液相試劑排放管線任艦包含位于其中的一個或多個液相試劑
流量控制閥，用于控制從其ffi31的液相試劑流量； 將液相試劑加入到所述液相試齊吩配裝置；
任選地，力口熱所述液相試齊吩配裝置中的固鵬化學(xué)品至足以靴該固體
源化學(xué)品的溫度，從而提供液相試劑；
將惰性氣體Sii所述惰性氣體供應(yīng)管線供應(yīng)ia^述液相試劑分配裝置； 艦所述導(dǎo)管和所述液相試劑排放管線^^f述液相試劑分配裝置抽出液相
試抓
提供汽化縫，所述汽化裝置包括
器皿，其構(gòu)造成形成內(nèi) 皿室以汽化液相試劑；
所述液相試劑排放管線將液相試劑分配裝置連接至所述汽化裝置；
汽化裝置的一部分具有載氣供應(yīng)入口開口，載氣可經(jīng)載氣供應(yīng)入口開口供
^述汽化裝置，以使得所述液相試劑的蒸氣被帶入所述載氣中，從而產(chǎn)生
氣相試劑；
汽化裝置的一部分具有氣相試齊咄口開口，所述氣相試劑可經(jīng)氣相試劑出 口開口扁述汽化裝置進(jìn)行分配；
載氣供應(yīng)管線，^汽化裝置外部從載氣供i3ZA口開口伸出，以輸送載氣 SA所述汽化裝置，載氣供應(yīng)管線包含位于其中的一個或多，氣流量控制閥， 用，制從其通過的載氣流量；
氣相試劑排放管線，絲汽化縫外部從氣相試劑出口開口伸出，以將氣 相試劑從所述汽化^fi轉(zhuǎn)移至所述沉積室中，，目試劑排放管線任淑也包含位
于其中的一個或多^相試劑itt:控制閥，用于控制從其通過的氣相試劑流量; 將液相試齊鵬應(yīng)艦述汽化裝置；
將所述汽化裝置中的液相試劑加熱至足以汽化液相試劑的、SJg，從而衝共 所述氣相試劑；
M0 述載氣供應(yīng)管線將載氣供皿所述汽化裝置；艦所述氣相試齊鵬微管線從所述汽4機(jī)置抽出氣相試劑和載氣；以及
將氣相試劑和載氣供應(yīng)iS^述沉積室。
該方法進(jìn)—步包括
使氣相試劑接觸沉積室中的襯底，襯底任選地位于可加熱接受器上；以及 艦與沉積對目連的流出物排放管線排放任何殘留的流出物。 在上述方法中，液相試劑分配裝置進(jìn)一步包括與所述汽化^S成液相試劑 流動翻的所述液相試劑排放管線，所述汽化縫與氣相輸送沉積系統(tǒng)成氣相 試劑流動 ，所述沉積系統(tǒng)選自化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)和原子層沉積系統(tǒng)。
在本發(fā)明一實施例中，有m^屬化合物用于氣相、K^只技術(shù)中以形成粉末、
膜或涂層。該化合物可用作辨巾源前驅(qū)體或與一種或多種其他前驅(qū)體一起j頓， 例如與il31加熱至少一種其他有機(jī)金屬化合物或金屬絡(luò)，而產(chǎn)生的蒸氣一起 鵬。
沉積可在存在其他氣相成份的環(huán)境中進(jìn)行。在本發(fā)明一實施例中，膜沉積 在存在至少一種非活性載氣的環(huán)境中進(jìn)行。非活性氣體的例賴?yán)ǘ栊詺怏w(例 如氮氣、氬氣、氦氣)以及在工藝條件下不與有M屬化合物前驅(qū)體反應(yīng)的其 他氣體。在其他實施例中，膜沉積在存在至少一種活性氣體的環(huán)境中進(jìn)行。一 些可被使用的活性氣體包括但并不限于肼、氧氣、氫氣、空氣、富氧空氣、臭 氧(03)、一氧化二氮(N20)、水蒸氣、有機(jī)物蒸氣、氨以及其他氣體。如 本領(lǐng)域公知的，氧化氣體(例如為空氣、氧氣、富氧空氣、03、 &0職化性 有機(jī)化，蒸氣)的存在有利于金屬氧化物膜的形成。
此處所描述的沉積方法可用于形成包含單層金屬的膜、粉末或凃?qū)樱蛘?翻于形成包含單層金屬氧化物的膜、粉末或涂層。也可沉積混合的膜、粉末 或涂層，例如混合金屬氧化物膜?；旌辖饘傺趸锬た膳灷琦i若干有機(jī) 金屬前驅(qū)體來形成，其中至少一種有機(jī)金屬前驅(qū)體選自，的有機(jī)金屬化，。
氣相膜沉積可用于形成期望厚度(例如為從小于lnm到大于lmm的范圍) 的膜層。此^i^f述的前驅(qū)體對形成例如具有從約10nm到約100nm厚度范圍的薄 膜特別有效。例如，本發(fā)明的膜可用于帝i臘金屬電極，縱屬電極特別是用作 邏輯電路中的n溝道金屬電極、用^DRAM應(yīng)用中的電容電極以朋作介電材 料。
該沉積方法也可適用于制備分層膜，其中至少兩層在相^￡分上不同。分
39層膜的例，括金屬一 絕緣體一半導(dǎo)體以及金屬一絕緣體一金屬。
有t臉屬化合物前驅(qū)體可用于本領(lǐng)域公知的原子層沉積、化學(xué)氣相沉積， 或更具體地用于金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積工藝。例如，上面描述的有t臉屬化 合物前驅(qū)體可在常壓和低壓化學(xué)氣相沉積工藝中使用。該化^t)可用在熱壁化
學(xué)氣相沉積(在該方法中，加熱M反應(yīng)室)中和用在冷壁^ 型化學(xué)氣相 沉積(在該技術(shù)中僅加^M底)中。
上面描述的有機(jī)金屬化合物前驅(qū)體也可用于等離子體，輔助化學(xué)氣相沉 積工藝中，其中來自等離子體的育瞳或電磁能分別用于歡活化學(xué)氣相沉積前驅(qū) 體。該化合物也可用于離子束、電子束輔助化學(xué)氣相沉積處理中，其中，將離 子束或電子束分別地引導(dǎo)到襯底，以提供用于，化學(xué)氣相沉積前驅(qū)體的會遣。 也可使用激光輔助化學(xué)氣相沉積處理，其中將激光引導(dǎo)至附底以影響化學(xué)氣相
沉積前驅(qū)體的光解反應(yīng)。
該沉積方法可在各種化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器中迸行，例如本領(lǐng)域公知的 或冷壁反應(yīng)器、等離子,助、粒子束輔助或激光輔助^z器。
用在沉積室中的示意性襯底包括例如選自金屬、金屬硅化物、半導(dǎo)體、絕 緣體和屏障材料的材料。優(yōu)選的襯底為圖案化的晶片?？蓒頓該沉積方法涂敷
的襯底的例賴?yán)ü虘写绲?，諸如例如為A1、 Ni、 Ti、 Co、 Pt、 Ta的金屬襯 底；例如為TiSi2、 CoSi2、 NiSi2的金屬硅化物；例如為Si、 SiGe、 GaAs、 InP、 金剛石、GaN、 SiC的半導(dǎo)體材料；例如為Si02、 Si3N4、 ,、 Ta205、 A1203、 鈦ltl思鋇(BST)的絕緣體；例如為TiN、 TaN的屏障材料；或者包括這些材料 的組合的襯底。此外，膜或〗凃?qū)涌尚蝆玻璃、陶瓷、塑料、熱固性聚合材料 上，以及形鵬其他涂層鵬層上。在雌實施例中，膜沉積在用于電子元件 制造或處理的襯底上。在其他實施例中，襯底用于支撐在高溫下且在雜氧化 劑的情況下保持穩(wěn)定的低電阻率導(dǎo)體沉積物^l傳輸膜。
該沉積方法可用于在具有光滑、平整表面的襯底上沉積膜。在一實施例中, 該方法用于在晶片律隨或處理中4頓的襯底上沉積膜。例如，該方法可用于在 包括例如溝槽、孔鋼孔特征的圖案化襯底上沉積膜。桫卜，該沉積方法也可 與晶片制i^tC藝的其他步驟相結(jié)合，例如掩模、蝕亥卿其他(步驟)。
化學(xué)氣相沉禾鵬可沉積至期望的厚度。例如，形成的膜可小于1' 厚度, ，地小于500納米，且更優(yōu)選地小于200納米厚度。也能產(chǎn)生小于50納米厚度的膜，例如，具有約0.1至約20納粒間厚度的膜。
id^的有船屬化，前驅(qū)體也可用于本發(fā)明的方法，以通過原子層沉積 或原子層成核技術(shù)形成膜，在此期間襯底暴露于前驅(qū)體、氧化劑和情性氣 的交替脈沖下。例如，在美國專禾iJUS6287965和美國專禾iJUS6342277中描述了 連續(xù)層沉積技術(shù)。這兩篇專利的公開內(nèi)容全文作為參考并入本申請中。
例如，在一個原子層沉積循環(huán)中，襯底以逐步的方式暴露于a)惰性氣體；
b)載有前驅(qū)體蒸氣的惰性氣體；C)惰性氣體；以及d)單獨的或混有惰性氣體
的氧化劑。通常，每一步驟可依據(jù)設(shè)備允許而短(例如為幾毫秒)，也可依據(jù) 處理需求而長(例如為幾秒或幾辦中)。 一個循環(huán)的離時間可短至幾毫秒也
可長至幾併中?？稍趶膸譤H中到幾小時的一段時間范圍重復(fù)該循環(huán)。生成的膜
可為幾納米薄，或者更厚，例如為1毫米(mm)。
本發(fā)明的裝置和方法提供了一種用于氣相或液相試齊啲供給和分配的系 統(tǒng)，在用于有選糊分配氣相或液相試齊啲應(yīng)用中，其允許初始供給的源化學(xué) 品的量的95-98%得以利用，因而實現(xiàn)了本領(lǐng)域的重大進(jìn)步。清洗兩部件式 (twopart)安瓿的簡易性允許了這些安瓿的重復(fù)使用，這超過了單部件式(one-part) 安音I^f能達(dá)到的f號。
相應(yīng)地，在例如半導(dǎo)體禾鵬導(dǎo)體產(chǎn)品的制造的鵬中，〗頓本發(fā)明的縫 和方法可M^源化學(xué)品的浪劑氏至初A雜入分配器皿的量的2-5%的7乂平，并可 多次重復(fù)^ffl安瓿。
因此，本發(fā)明的實施顯著地改進(jìn)了源化學(xué)品供給和氣相或液相試劑分配系 統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，以及改進(jìn)了iOT所分配的氣相或液相試劑的工藝。在一些瞎況中， 本發(fā)明可允許成本合算地使用那些由于現(xiàn)有技術(shù)實踐中的浪費7K，性而實際 上被避免^ffl的源化學(xué)品。
本發(fā)明的各種修改和變形對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，并M當(dāng) 理解的是這對彥改和變形包括在本申請的范圍以及權(quán)利要求的精神和范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣相試劑分配裝置，包括器皿，所述器皿包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，所述頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件構(gòu)造成能夠形成內(nèi)部器皿室，以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并額外地限定出灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間；所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口以及任選的一個或多個其他面密封端口開口；所述第一面密封端口開口具有與其相連的載氣供應(yīng)入口接頭；連接器，所述連接器包括連接至導(dǎo)管的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸通過第一面密封端口開口和所述內(nèi)部氣體空間而進(jìn)入該源化學(xué)品，并且通過該導(dǎo)管能夠?qū)⑤d氣鼓入源化學(xué)品中，以使得源化學(xué)品蒸氣的至少一部分被帶入所述載氣中，從而產(chǎn)生至灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間的氣相試劑流，所述導(dǎo)管具有鄰近第一面密封端口開口的入口端和鄰近底壁部件的出口端；所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭具有相對的表面，其中，所述相對的表面并不互相接觸；所述金屬面密封墊圈與所述第一面密封端口開口和所述載氣供應(yīng)入口接頭的所述相對的表面對準(zhǔn)并接觸；緊固部件，用于通過所述相對的表面和所述金屬面密封墊圈將載氣供應(yīng)入口接頭固定到所述第一面密封端口開口；以及所述第二面密封端口開口具有與其相連的氣相試劑出口接頭，通過氣相試劑出口接頭能夠從所述裝置分配所述氣相試劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣相試齊吩配裝置，其中，該器皿由不糊制成。
3. 如權(quán)利要求1戶鵬的氣相試齊盼,置，其中，該導(dǎo)管鵬鼓泡器導(dǎo)管并 且由不銹鋼制成。
4. 如權(quán)利要求1所述的氣相試劑分配體，進(jìn)一步包括 載氣供應(yīng)管線，戶腿載氣供應(yīng)管線在外部從載氣供應(yīng)入口接W申出，以輸送載氣進(jìn)入所^^^化學(xué)品，載氣供應(yīng)管線包括位于其內(nèi)的一個或多，氣《 控制閥，用，制從其ffl31的載氣的M;以及氣相試齊鵬一放管線，所述氣相試齊鵬一放管線在外部從氣相試劑出口接爿申出，以從灌裝線之上的所述內(nèi)部氣體空間移走氣相試劑，氣相試劑排放管線任j&t也包括位于其內(nèi)的一個或多竹相試劑流量控制閥，用來控制從其ffi31的氣 相試劑的流量。
5. 如權(quán)利要求1所述的氣相試劑分配裝置，其中，所鵬壁部件具有位于其內(nèi)的集液槽凹穴，纖液槽凹;o^f鵬壁部件的表面向下延伸。
6. 如權(quán)利要求5所述的氣相試劑分配裝置，進(jìn)一步包括MjS傳感器，所述驗傳麟;!A^述頂壁部4瞎本垂直向下延伸M31該內(nèi) 部氣體空間并進(jìn)入該源化學(xué)品，并且tM傳感器的下端定位成無干擾地接近該集液槽凹穴的表面；源化學(xué)品水平傳感器，所述源化學(xué)品水平傳m^A^f述頂壁部件上的第三面密封端口開口基本垂直向下延伸通過該內(nèi)部氣體空間并m該源化學(xué)品，并 且源化學(xué)品水平傳 的下端定位成無干擾地接近該集液槽凹穴的表面；以及 ag傳感器可操作地布置在器皿內(nèi)以確定器皿中的源化學(xué)品的溫度，源化 學(xué)品水平傳 可操作地布置在器皿內(nèi)以確定器皿中的源化學(xué)品的水平，溫度 傳感器和源化學(xué)品7jc平傳iii^器皿內(nèi)定位成無干擾ite:相接近，并且與源化 學(xué)品水平傳感器的下端相比，溫度傳感器的下端定位成相同地， 接近 集液槽凹穴的表面，并且^^傳 和源化學(xué)品水平傳感器在器皿中 化學(xué)品流動5^il。
7. 如權(quán)禾腰求4戶鵬的氣相試劑分鵬置，進(jìn)一步包括所述氣相試劑排放管線，所述氣相試齊胡瞰管線與氣相輸送沉積系^^氣 相試劑流動艦，所述沉積系繊自化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)或原子層沉積系統(tǒng)。
8. 如權(quán)利要求i所述的氣相試劑分鵬置，其中，戶;f^器皿包括圓柱形的側(cè) 壁部件或限定非圓柱形狀的側(cè)壁部件。
9. 如權(quán)利要求1戶脫的氣相試劑分配裝置，其中，源化學(xué)品包括液體或固體材料》
10, —種液相試劑分鵬置，包括器皿，所述器皿包括頂壁部件、側(cè)壁部件和底壁部件，所述頂壁部件、側(cè)壁 部件和底壁部件構(gòu)造成會辦形成內(nèi)部^l皿室，以保持高至灌裝線的源化學(xué)品，并緲卜地限定出灌裝線;tJi的內(nèi)部氣體空間；所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口以及任選的一個或多個其他面密封端口開口 ；所述第一面密封端口開口具有與其相連的惰性氣體供^A口接頭，a3i惰性 氣體供應(yīng)入口接頭可將惰性氣體供應(yīng)至灌裝^t上的內(nèi)部氣體空間內(nèi)，從而對 灌裝線之上的內(nèi)部氣體空間進(jìn)行加壓；所述第二面密封端口幵口具有與其相連的液相試劑出口接頭；連接器，所m接器包括與導(dǎo)管連接的金屬面密封墊圈，該導(dǎo)管延伸Sil 第二面密封端口開口和所述內(nèi)部氣體空間而i2A該源化學(xué)品，并且通過該導(dǎo)管 育辦MM述裝置分配液相試劑，所述導(dǎo)管具有鄰近第二面密封端口開口的出口端和鄰 壁部件的入口端；所述第二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭具有相對的表面，其中， 所述相對的表面并不互相接觸；所臉屬面密封墊圈與所述第二面密封端口開口和所述液相試劑出口接頭 的所述相對的表面對準(zhǔn)，觸；以及緊固部件，用于ffl31所述相對的表面和所述金屬面密封墊圈將液相試劑出 口接頭固定到所述第二面密封端口開口 。
全文摘要
本發(fā)明涉及試劑分配裝置及輸送方法，且具體來說涉及一種氣相或液相試劑分配裝置，其可用于分配氣相或液相試劑，例如用于在半導(dǎo)體材料和器件的制造中沉積材料的前驅(qū)體。本發(fā)明減少了支持不同應(yīng)用所需的容器設(shè)計數(shù)目。依據(jù)本發(fā)明，不帶導(dǎo)管的標(biāo)準(zhǔn)雙端口容器可通過在其中一個端口和相應(yīng)的閥之間插入墊圈/導(dǎo)管連接器而轉(zhuǎn)換為能在需要導(dǎo)管(即輸送氣體用的鼓泡器導(dǎo)管或輸送液體用的汲取管)的應(yīng)用中使用的容器。
文檔編號F17D5/00GK101608734SQ20091014192
公開日2009年12月23日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者J·D·佩克 申請人:普萊克斯技術(shù)有限公司